JP6181548B2 - Waste treatment facility - Google Patents
Waste treatment facility Download PDFInfo
- Publication number
- JP6181548B2 JP6181548B2 JP2013266840A JP2013266840A JP6181548B2 JP 6181548 B2 JP6181548 B2 JP 6181548B2 JP 2013266840 A JP2013266840 A JP 2013266840A JP 2013266840 A JP2013266840 A JP 2013266840A JP 6181548 B2 JP6181548 B2 JP 6181548B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- gas
- treatment facility
- waste treatment
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims description 64
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 35
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 22
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 10
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 10
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 118
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 14
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 12
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 8
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/12—Heat utilisation in combustion or incineration of waste
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/40—Valorisation of by-products of wastewater, sewage or sludge processing
Landscapes
- Air Supply (AREA)
- Chimneys And Flues (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Description
本発明は、廃熱から動力回収および電力回収を行う発電機付きタービンを備えた廃棄物処理設備に関する。 The present invention relates to a waste treatment facility including a generator-equipped turbine that recovers power and recovers power from waste heat.
下水汚泥等の脱水汚泥は、焼却、乾燥、炭化等、汚泥の熱処理時の水分蒸発に多大なエネルギーが必要である。汚泥熱処理時の省エネルギーの観点から、そのエネルギーを有効に回収し、再利用することが期待されている。 Dewatered sludge such as sewage sludge requires a great deal of energy for water evaporation during heat treatment of sludge, such as incineration, drying and carbonization. From the viewpoint of energy saving during sludge heat treatment, it is expected that the energy will be collected and reused effectively.
図3は、従来技術による廃棄物処理設備を示す。図3に示すように、従来技術による廃棄物処理設備100は、焼却炉101、流動空気ブロワ102、流動空気熱交換器103、白煙防止用空気熱交換器104、白防空気ブロワ105、集塵機106、および煙突107aを備えたスクラバ107を備えて構成されている(特許文献1等参照)。
FIG. 3 shows a waste treatment facility according to the prior art. As shown in FIG. 3, a conventional
この廃棄物処理設備100においては、汚泥が焼却炉101に投入されて焼却されて焼却排ガスを排出する。そして、焼却炉101の直後に配置された流動空気熱交換器103においては、高温の焼却排ガスによって焼却炉101で使用する流動空気を予熱する。また、流動空気熱交換器103の直後に配置された白煙防止用空気熱交換器104においては、焼却排ガスによって白煙防止用空気を加熱する。ここで、焼却炉101から排出される高温の焼却排ガス中には、多量の焼却灰が含まれているとともに、SOXなどの有害成分が含有されている。そのため、集塵機106により焼却排ガスから焼却灰を除去し、さらにスクラバ107により焼却排ガスに洗浄水を気液接触させることでSOXなどを除去した後、この焼却排ガスを煙突107aから放出する。なお、スクラバ107を通過した焼却排ガスは飽和濃度の水蒸気を含むため、白煙防止用空気熱交換器104において加熱した空気を煙突107aに供給して、白煙の発生を防止している。
In this
しかしながら、近年の電力削減および低コスト化の要請から、特許文献1に記載されたような廃棄物処理設備において、設置設備をさらに削減して、電力消費量を削減できる技術の開発が求められている。さらに、省エネルギーの観点からは、廃棄物処理設備から生じて放出されている廃熱についても有効利用する技術の開発が進められており、廃熱を有効に利用することによって電力消費量を削減する技術も要請されていた。 However, due to the recent demand for power reduction and cost reduction, development of technology that can further reduce the power consumption by further reducing the installation equipment in the waste treatment equipment as described in Patent Document 1 is required. Yes. In addition, from the viewpoint of energy saving, the development of technology that effectively uses waste heat generated from waste treatment facilities is being developed, and the power consumption can be reduced by effectively using waste heat. Technology was also requested.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、廃棄物処理設備における設置設備を削減するとともに、放出される廃熱を有効利用して電力消費量を削減できる廃棄物処理設備を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to reduce the amount of installed equipment in a waste treatment facility, and to reduce the power consumption by effectively utilizing the waste heat released. To provide facilities.
上述した課題を解決し、上記目的を達成するために、本発明に係る廃棄物処理設備は、廃棄物を燃焼して排ガスを排出する燃焼手段と、燃焼手段から排出された排ガスと気体との間において熱交換を行う熱交換手段と、排ガスに対して所定の排ガス処理を行う排ガス処理手段と、熱交換手段に気体を供給するとともに、熱交換手段において加熱された気体を燃焼手段および気体の熱を利用する熱利用手段に供給する過給手段と、を備えることを特徴とする。このように、熱交換手段および過給手段を設ければ、設置設備を削減しつつ、燃焼手段から排出される排ガスの廃熱を有効利用して電力消費量を削減することができる。 In order to solve the above-described problems and achieve the above object, a waste treatment facility according to the present invention comprises a combustion means for burning waste to discharge exhaust gas, and an exhaust gas and gas discharged from the combustion means. A heat exchange means for exchanging heat between them, an exhaust gas treatment means for performing a predetermined exhaust gas treatment on the exhaust gas, and supplying a gas to the heat exchange means, and the gas heated in the heat exchange means And supercharging means for supplying heat to the heat utilization means that utilizes heat. Thus, if the heat exchange means and the supercharging means are provided, it is possible to reduce the power consumption by effectively utilizing the waste heat of the exhaust gas discharged from the combustion means while reducing the installation facilities.
ここで、本発明に係る廃棄物処理設備は、排ガス処理手段が排ガスを洗浄して排気部から排気する洗浄手段を有し、熱利用手段が排気部を含むことが好ましい。このようにすれば、熱交換手段において加熱された気体の熱を洗浄手段の排気部において有効に利用し、排ガスの廃熱を更に有効利用することができるからである。 Here, it is preferable that the waste treatment facility according to the present invention includes a cleaning unit in which the exhaust gas processing unit cleans the exhaust gas and exhausts it from the exhaust unit, and the heat utilization unit includes the exhaust unit. This is because the heat of the gas heated in the heat exchange means can be effectively used in the exhaust part of the cleaning means, and the waste heat of the exhaust gas can be used more effectively.
また、本発明に係る廃棄物処理設備は、排ガス処理手段が、熱交換手段を通過した排ガスから不純物を除去して集塵する集塵手段と、排ガスを洗浄して排気部から排気する洗浄手段との少なくとも一方を有することが好ましい。このようにすれば、熱交換手段において廃熱を有効利用した後の排ガスを良好に処理することができるからである。 In addition, the waste treatment facility according to the present invention includes a dust collection unit that collects dust by removing impurities from the exhaust gas that has passed through the heat exchange unit, and a cleaning unit that cleans the exhaust gas and exhausts it from the exhaust unit. It is preferable to have at least one of This is because the exhaust gas after effectively using waste heat in the heat exchange means can be treated well.
更に、本発明に係る廃棄物処理設備は、過給手段が、熱交換手段により加熱された気体のエネルギーによって気体を熱交換手段に供給可能に構成されているとともに、加熱された気体を排出して燃焼手段および熱利用手段に供給可能に構成されていることが好ましい。このようにすれば、熱交換手段において加熱された気体のエネルギーを過給手段において有効に利用し、排ガスの廃熱を更に有効利用することができるからである。 Furthermore, the waste treatment facility according to the present invention is configured such that the supercharging means is capable of supplying gas to the heat exchanging means by the energy of the gas heated by the heat exchanging means, and discharges the heated gas. Therefore, it is preferable to be configured to be supplied to the combustion means and the heat utilization means. This is because the energy of the gas heated in the heat exchange means can be effectively utilized in the supercharging means, and the waste heat of the exhaust gas can be further effectively utilized.
また、本発明に係る廃棄物処理設備は、過給手段が、過給手段の駆動に応じて電力を出力可能に構成された発電手段を備えることが好ましい。このようにすれば、廃棄物処理設備全体としての電力消費量を更に削減することができるからである。 In the waste treatment facility according to the present invention, it is preferable that the supercharging unit includes a power generation unit configured to output electric power in accordance with the driving of the supercharging unit. This is because the power consumption of the entire waste treatment facility can be further reduced.
ここで、本発明に係る廃棄物処理設備は、排ガス処理手段の後段に誘引手段をさらに備え、誘引手段によって排ガス処理手段内から気体を誘引することによって、燃焼手段から、熱交換手段、および排ガス処理手段に順次排ガスを通過させるように構成されていることが好ましい。このようにすれば、処理後の排ガスを誘引手段で誘引することができるので、誘引手段に要求される性能(例えば、耐腐食性など)を低減させ、設備コストを低減することができるからである。 Here, the waste treatment facility according to the present invention further includes an attracting means at a subsequent stage of the exhaust gas treatment means, and attracts gas from the exhaust gas treatment means by the attracting means, so that the combustion means, the heat exchange means, and the exhaust gas It is preferable that the exhaust gas is sequentially passed through the processing means. In this way, since the exhaust gas after treatment can be attracted by the attracting means, the performance required for the attracting means (for example, corrosion resistance) can be reduced, and the equipment cost can be reduced. is there.
或いは、本発明に係る廃棄物処理設備は、燃焼手段の内部の圧力を、大気圧より廃棄物処理設備における圧力損失以上高くして、燃焼手段から、熱交換手段、および排ガス処理手段に順次排ガスを通過可能に構成されていることが好ましい。このようにすれば、排ガスの誘引手段を設ける必要がないので、設置設備を更に削減することができる。 Alternatively, in the waste treatment facility according to the present invention, the internal pressure of the combustion means is set higher than the pressure loss in the waste treatment equipment from the atmospheric pressure, and the exhaust gas is sequentially discharged from the combustion means to the heat exchange means and the exhaust gas treatment means. It is preferable that it is comprised so that passage can be carried out. In this way, it is not necessary to provide an exhaust gas attracting means, so that the installation equipment can be further reduced.
そして、本発明に係る廃棄物処理設備は、排ガス処理手段が、熱交換手段を通過した排ガスから不純物を除去して集塵する集塵手段と、集塵手段を通過した排ガスを洗浄して排気部から排気する洗浄手段とを有することが好ましい。このようにすれば、熱交換手段において排ガス中の不純物が有する熱も利用した後に集塵を行うことができると共に、集塵手段に要求される耐熱性を低減することができるからである。 In the waste treatment facility according to the present invention, the exhaust gas treatment means removes impurities from the exhaust gas that has passed through the heat exchange means, collects dust, and cleans and exhausts the exhaust gas that has passed through the dust collection means. It is preferable to have a cleaning means for exhausting from the section. This is because dust can be collected after the heat of the impurities in the exhaust gas is also used in the heat exchange means, and the heat resistance required for the dust collection means can be reduced.
また、本発明に係る廃棄物処理設備は、熱交換手段を通過した排ガスから不純物を除去して集塵する集塵手段を有する場合、熱交換手段が、排ガスが流通する外管と、外管に挿通されて気体が流通する少なくとも一本の内管とを備える熱交換器を有し、外管の流路断面積が、内管の流路断面積よりも大きいことが好ましい。このようにすれば、集塵前の排ガスを熱交換手段に流通させた場合であっても、排ガス中の不純物により熱交換器が閉塞するのを抑制することができるからである。また、通常、排ガスの圧力は過給手段から供給される気体よりも低いので、外管内に排ガスを流通させれば外管全体を耐圧構造とする必要がなく、熱交換器の設置に要するコストを低減することができるからである。 In addition, when the waste treatment facility according to the present invention has dust collection means for collecting impurities by removing impurities from the exhaust gas that has passed through the heat exchange means, the heat exchange means includes an outer pipe through which the exhaust gas flows, and an outer pipe It is preferable that the heat exchanger includes at least one inner pipe through which gas flows and the flow passage cross-sectional area of the outer pipe is larger than that of the inner pipe. This is because the heat exchanger can be prevented from being blocked by impurities in the exhaust gas even when the exhaust gas before dust collection is circulated through the heat exchange means. In addition, since the pressure of the exhaust gas is usually lower than the gas supplied from the supercharging means, if the exhaust gas is circulated in the outer pipe, the entire outer pipe does not need to have a pressure-resistant structure, and the cost required for installing the heat exchanger This is because it can be reduced.
本発明に係る廃棄物処理設備によれば、廃棄物処理設備における設置設備を削減するとともに、放出される廃熱を有効利用して電力消費量を削減することが可能となる。 According to the waste treatment facility according to the present invention, it is possible to reduce the installation facility in the waste treatment facility and reduce the power consumption by effectively using the waste heat released.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は以下に説明する実施形態によって限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by embodiment described below.
まず、本発明の第1の実施形態による廃棄物処理設備について説明する。図1は、この第1の実施形態による廃棄物処理設備を示す。 First, the waste treatment facility according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows a waste treatment facility according to the first embodiment.
図1に示すように、この第1の実施形態による廃棄物処理設備1は、焼却炉11、ガスタービン12、過熱器13、熱交換器14、集塵機15、煙突16aが設けられたスクラバ16、および誘引ファン17を備える。ガスタービン12には、発電手段としてのジェネレータ12cが設けられている。
As shown in FIG. 1, the waste treatment facility 1 according to the first embodiment includes an
まず、燃焼手段としての焼却炉11に供給される例えば汚泥などの廃棄物は、約3%の固形分濃度(水分含有率97%)の汚泥を例えば回転加圧脱水機などによって、水分含有率が例えば65%〜80%、好適には、65%〜75%程度にまで脱水された汚泥である。なお、廃棄物は汚泥に限られない。
First, waste such as sludge supplied to the
脱水された廃棄物は、焼却炉11に投入されて焼却される。廃棄物の焼却炉11においては各種形式があるが、最近ではダイオキシンの発生防止や設備小型化の観点から、流動焼却炉を採用するのが好ましい。なお、廃棄物の水分含有率が80%以上の場合においては、焼却炉11内において廃棄物を自燃させることが困難であるため、必要に応じて焼却炉11内に補助燃料が供給される。
The dehydrated waste is put into the
また、焼却炉11の後段には、焼却炉11から排出された焼却排ガスと、ガスタービン12を介して外部から供給された空気との間で熱交換が可能な熱交換手段としての熱交換器14が配置されている。即ち、焼却炉11と、熱交換器14の焼却排ガスが流通する側とは、焼却排ガスラインを介して接続されている。また、熱交換器14の空気が流通する側と、後述するガスタービン12のコンプレッサー部12aとは、空気供給ラインを介して接続されている。そして、熱交換器14は、焼却炉11において使用する燃焼気体としての燃焼空気や、熱利用手段としての、排気部である煙突16aまたはその他の熱を利用する設備において使用する流動空気や作動空気などの空気を高温の焼却排ガスによって予熱する。
Further, a heat exchanger as a heat exchanging means capable of exchanging heat between the incineration exhaust gas discharged from the
また、過給手段としてのガスタービン12は、例えばマイクロガスタービンなどから構成され、コンプレッサー部12aとタービン部12bとを有する。このガスタービン12は、コンプレッサー部12aにより外部から吸引した空気等の気体を加圧し、空気供給ラインを介して熱交換器14に供給するとともに、熱交換器14から排出された空気が任意に過熱器13によって温度調整されてタービン部12bに戻されることで過給動作を行う。すなわち、熱交換器14において加熱された空気は、熱交換器14と過熱器13とを接続する加熱空気供給ラインを介して過熱器13に供給され、過熱器13は、必要に応じて供給補助燃料が供給されて空気を過熱し、この空気をガスタービン12のタービン部12bに過熱空気供給ラインを介して供給する。そして、少なくとも熱交換器14によって加熱された空気のエネルギーによってガスタービン12が駆動し、外部から空気を吸引して圧縮するとともに例えば回転力などの動力を出力する。具体的には、加熱された空気のエネルギーによってガスタービン12のタービン部12bを回転させると共にタービン部12bに接続されたコンプレッサー部12aを駆動して外部から空気を吸引して圧縮(加圧)し、更に、タービン部12bに接続されたジェネレータ12cに回転力などの動力を出力する。このようにして、ガスタービン12は、焼却炉11の廃熱を、熱交換器14を通じて駆動用の動力に変換している。なお、ジェネレータ12cは、このガスタービン12から出力された駆動用の動力を電力に変換して出力可能に構成されている。
因みに、廃棄物処理設備1の起動時におけるガスタービン12のタービン部12bへの空気の供給は、任意の手段を用いて行うことができる。具体的には、空気の供給は、図示しない起動用ブロアを用いて行ってもよい。また、空気の供給は、ガスタービン12に電力を供給し、インバーター制御などを利用しつつコンプレッサー12aを駆動させることにより行ってもよい。更に、空気の供給は、過熱器13に燃料を供給し、燃焼させることによって行なってもよい。
Moreover, the
Incidentally, the supply of air to the
ここで、このガスタービン12が外部から吸引する空気の流量は、焼却炉11における焼却に要する空気の流量の例えば1.5倍以上の流量とする。そして、ガスタービン12は、吸引した空気の一部を、焼却炉11における廃棄物の焼却に必要な燃焼空気として、焼却炉11に供給する。具体的には、ガスタービン12のタービン部12bと、焼却炉11とは燃焼空気供給ラインを介して接続されており、過熱器13側からタービン部12bに供給されてエネルギーの一部を消費された空気の少なくとも一部は、燃焼空気として焼却炉11に供給される。なお、ガスタービン12の内部には主に清浄な空気が流れるので、腐食等が発生しにくくなるため、ガスタービン12および過熱器13の長寿命化を実現できる。なお、タービン部12bから排出される空気(タービン部12bに供給されてエネルギーの一部を消費された空気)のうち、燃焼空気以外の、焼却炉11に供給されない空気の残部については後述する。
Here, the flow rate of air sucked from the outside by the
他方、焼却炉11から排出される排ガスである高温の焼却排ガス中には、焼却灰およびSOXなどの有害成分が含まれる。そこで、焼却排ガスは、熱交換器14を通過した後に集塵機15に供給される。即ち、熱交換器14の焼却排ガスが流通する側と、集塵機15とは、第一排ガス処理ラインを介して接続されており、集塵手段としての集塵機15は、熱交換後の焼却排ガスから不純物としての焼却灰などを除去する。その後、焼却灰などの固形分が除去された焼却排ガスは、スクラバ16に供給される。即ち、集塵機15とスクラバ16とは、第二排ガス処理ラインを介して接続されており、洗浄手段としてのスクラバ16は、焼却灰などの固形分が除去された焼却排ガスを洗浄水と気液接触させ、焼却排ガスからSOXなどの有害成分を除去した後、この清浄化された焼却排ガスを排気部としての煙突16aから放出させる。その結果、排ガス処理手段の少なくとも一部としての集塵機15およびスクラバ16によって、焼却排ガスに対して排ガス処理が行われる。
On the other hand, during incineration The hot exhaust gas is exhaust gas discharged from the
ここで、スクラバ16を通過した焼却排ガスは、飽和濃度の水蒸気を含む。そのため、焼却排ガスを煙突16aからそのままの状態で大気中に放出すると水蒸気の凝結による白煙が生じる。そこで、この第1の実施形態においては、ガスタービン12から、加熱された空気を煙突16aに供給する。すなわち、この第1の実施形態においては、タービン部12bと焼却炉11とを接続する燃焼空気供給ラインから分岐して延びる白煙防止ラインを介して、ガスタービン12から、焼却炉11に供給された燃焼空気以外の空気の残部を煙突16aに直接的に供給する。これにより、煙突16aから排気される焼却排ガスにおける白煙を防止する。すなわち、ガスタービン12から煙突16aに供給される加熱された空気を、白煙防止用空気として用いる。
Here, the incineration exhaust gas that has passed through the
また、スクラバ16の後段には、誘引手段としての誘引ファン17が設けられている。この誘引ファン17は、スクラバ16の内部の気体を誘引することによって、焼却炉11から、熱交換器14、集塵機15、およびスクラバ16に順次焼却排ガスを流動可能に構成されている。誘引ファン17は誘引した気体を煙突16aに供給して排気する。
Further, an attracting
以上説明した本発明の第1の実施形態による廃棄物処理設備によれば、熱交換器14において加熱された空気の一部をガスタービン12によって煙突16aに供給して白煙を防止していることにより、従来技術に比して、白煙防止用空気熱交換器などを設ける必要が無いため、従来に比して、設置設備を削減することができると共に、廃棄物処理設備1における消費電力量を大幅に削減することが可能となる。
According to the waste treatment facility according to the first embodiment of the present invention described above, part of the air heated in the heat exchanger 14 is supplied to the
また、この第1の実施形態によれば、焼却炉11の廃熱を利用してガスタービン12を駆動させ、いわゆる廃熱を動力に変換していることにより、この動力によって空気を、燃焼空気として焼却炉11に供給するとともに、煙突16aにも供給することができるので、従来に比して流動空気用ブロワや白煙防止空気用ブロワが不要になるとともに、さらに余剰な廃熱がある場合には発電が可能となる。具体的には、従来の廃棄物処理設備に比して、例えば、廃棄物の含水率が74%の場合には、外部の消費電力量を97%〜110%程度削減することが可能になることが確認された。すなわち、ガスタービン12の駆動によってジェネレータ12cからの発電による電力回収もできて、売電可能な状態にまでなることが確認された。これにより、焼却排ガスの廃熱を有効利用しつつ、消費電力の観点から自立型の廃棄物処理設備が実現可能になる。
Moreover, according to this 1st Embodiment, the
更に、この第1の実施形態によれば、集塵機15において焼却灰などを除去する前の焼却排ガスを熱交換器14に供給するので、焼却灰が有する熱をも利用して空気を加熱することができる。また、集塵機を焼却炉の直後に設けた場合、熱交換器に供給する焼却排ガスから不純物を除去して熱交換器にかかる負担を低減することはできるものの、集塵機には高温の焼却排ガスが供給されるため、集塵機の耐熱性を高める必要がある。しかし、この第1の実施形態によれば、熱交換器14において熱を回収した後の焼却排ガスを集塵機15に供給するので、集塵機を焼却炉の直後に設ける場合と比較し、耐熱性の低い集塵機を使用して設備コストを低減することができる。
また、この第1の実施形態によれば、スクラバ16においてSOXなどの有害成分を除去した後の焼却排ガスを誘引ファン17で誘引しているので、スクラバ16の前段に誘引ファンを配置する場合と比較し、誘引ファン17に要求される性能(例えば、耐腐食性など)を低減させ、設備コストの増加を抑制することができる。
Furthermore, according to the first embodiment, since the incineration exhaust gas before removing the incineration ash and the like in the
Further, according to the first embodiment, since the incineration exhaust gas after removal of the harmful components such as SO X in the
次に、本発明の第2の実施形態による廃棄物処理設備について説明する。図2は、この第2の実施形態による廃棄物処理設備2を示す。図2に示すように、この第2の実施形態による廃棄物処理設備2は、焼却炉21、コンプレッサー部22aとタービン部22bと発電手段としてのジェネレータ22cとが設けられたガスタービン22、過熱器23、熱交換器24、集塵機25、および煙突26aが設けられたスクラバ26を備え、第1の実施形態と異なり誘引ファンが備えられていない。
Next, a waste treatment facility according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 shows a waste treatment facility 2 according to the second embodiment. As shown in FIG. 2, the waste treatment facility 2 according to the second embodiment includes an
この第2の実施形態においては、焼却炉21の内部が大気圧より廃棄物処理設備の圧力損失分以上に高い高圧力、具体的には例えば、大気圧より8〜10kPa程度高い高圧力になるように構成されている。この高圧力によって、焼却炉21が加圧運転され、焼却排ガスが、熱交換器24、集塵機25、スクラバ26および煙突26aに順次供給される。その他の構成は、第1の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
In the second embodiment, the inside of the
以上説明した本発明の第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、焼却炉21内の圧力を高圧にして、廃棄物処理設備を運転していることにより、第1の実施形態における誘引ファンを設ける必要がなくなり、消費電力量をより一層削減することが可能となる。
According to the second embodiment of the present invention described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the waste treatment facility is operated by increasing the pressure in the
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described concretely, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, Various deformation | transformation based on the technical idea of this invention is possible. For example, the numerical values given in the above embodiment are merely examples, and different numerical values may be used as necessary.
また、上述した実施形態においては、過給手段として、例えばジェネレータが設けられたマイクロガスタービン(MGT)などのガスタービンを採用しているが、ファン以外の、動力(電力)を必要とせず、ジェネレータが設けられていない通常の過給器などを採用することもできる。 Further, in the above-described embodiment, a gas turbine such as a micro gas turbine (MGT) provided with a generator, for example, is employed as the supercharging means, but power (electric power) other than the fan is not required, A normal supercharger or the like that is not provided with a generator may be employed.
更に、本発明の廃棄物処理設備の熱交換器としては、既知の熱交換器を用いることができるが、集塵機の前段側に熱交換器を設置する場合には、熱交換器内の通路のうち、流路断面積が大きい側に焼却排ガスを流通させることが好ましい。特に、集塵機の前段側に熱交換器を設置する場合には、当該熱交換器は、焼却排ガスが内部を流通する外管と、当該外管に挿通されて空気が内部を流通する少なくとも一本の内管とを備え、外管の流路断面積が、各内管の流路断面積よりも大きいものであることが好ましい。流路断面積が大きい側に焼却排ガスを流通させれば、集塵機の前段側に熱交換器を設置して焼却灰などが有する熱を熱交換器で有効に回収した場合であっても、焼却灰などにより熱交換器の流路が閉塞するのを抑制することができる。また、ガスタービンのコンプレッサー部で加圧された空気は焼却排ガスに比べて高圧(例えば、ゲージ圧で50〜550kPa程度)であるところ、外管と内管とを有する熱交換器を使用する場合、外管内に低圧の焼却排ガスを流通させれば、外管全体を耐圧構造とする必要がなく、設備コストの増加を抑制することができる。ここで、このような熱交換器としては、特に限定されることなく、例えばU字型熱交換器などを挙げることができる。
なお、「流路断面積」とは、気体が流れる部分の、気体の流れ方向に直交する断面の面積を指す。
Furthermore, as the heat exchanger of the waste treatment facility of the present invention, a known heat exchanger can be used. However, when a heat exchanger is installed on the upstream side of the dust collector, the passage of the heat exchanger Among them, it is preferable to distribute the incineration exhaust gas to the side where the channel cross-sectional area is large. In particular, when installing a heat exchanger on the upstream side of the dust collector, the heat exchanger includes at least one outer pipe through which the incineration exhaust gas circulates, and at least one through which the air circulates. It is preferable that the flow path cross-sectional area of an outer pipe is larger than the flow path cross-sectional area of each inner pipe. If incineration exhaust gas is circulated to the side with a larger cross-sectional area of the flow path, even if the heat exchanger is installed on the front side of the dust collector and the heat of the incineration ash is effectively recovered by the heat exchanger, incineration It can suppress that the flow path of a heat exchanger is obstruct | occluded with ash etc. Moreover, when the air pressurized by the compressor part of the gas turbine is higher in pressure than the incineration exhaust gas (for example, about 50 to 550 kPa in terms of gauge pressure), a heat exchanger having an outer tube and an inner tube is used. If low-pressure incineration exhaust gas is circulated in the outer pipe, the entire outer pipe does not need to have a pressure-resistant structure, and an increase in equipment cost can be suppressed. Here, such a heat exchanger is not particularly limited, and examples thereof include a U-shaped heat exchanger.
The “flow channel cross-sectional area” refers to the area of a cross section perpendicular to the gas flow direction in the portion where the gas flows.
1,2 廃棄物処理設備
11,21 焼却炉
12,22 ガスタービン
12a、22a コンプレッサー部
12b、22b タービン部
12c,22c ジェネレータ
13,23 過熱器
14,24 熱交換器
15,25 集塵機
16,26 スクラバ
16a,26a 煙突
17 誘引ファン
1, 2
Claims (9)
前記燃焼手段から排出された前記排ガスと気体との間において熱交換を行う熱交換手段と、
前記排ガスに対して所定の排ガス処理を行う排ガス処理手段と、
前記熱交換手段に気体を供給するとともに、前記熱交換手段において加熱された気体を前記燃焼手段および前記気体の熱を利用する熱利用手段に供給する過給手段と、
を備え、
前記気体が空気であり、
前記過給手段が、前記熱交換手段により加熱された前記気体のエネルギーによって気体を前記熱交換手段に供給可能に構成されているとともに、前記加熱された気体を排出して前記燃焼手段および前記熱利用手段に供給可能に構成されていることを特徴とする廃棄物処理設備。 Combustion means for burning waste and discharging exhaust gas;
Heat exchange means for exchanging heat between the exhaust gas discharged from the combustion means and the gas;
An exhaust gas treatment means for performing a predetermined exhaust gas treatment on the exhaust gas;
A supercharging means for supplying a gas to the heat exchanging means, and for supplying a gas heated in the heat exchanging means to the combustion means and a heat utilizing means utilizing the heat of the gas;
Equipped with a,
The gas is air;
The supercharging means is configured to be able to supply gas to the heat exchanging means by the energy of the gas heated by the heat exchanging means, and also discharges the heated gas so as to discharge the heated means and the heat. A waste treatment facility characterized in that it can be supplied to a utilization means .
前記外管の流路断面積が、前記内管の流路断面積よりも大きいことを特徴とする、請求項3または8に記載の廃棄物処理設備。 The heat exchange means includes a heat exchanger including an outer pipe through which the exhaust gas flows, and at least one inner pipe that is inserted through the outer pipe and through which the gas flows,
The waste treatment facility according to claim 3 or 8, wherein a flow passage cross-sectional area of the outer pipe is larger than a flow passage cross-sectional area of the inner pipe.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013266840A JP6181548B2 (en) | 2013-01-31 | 2013-12-25 | Waste treatment facility |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013017341 | 2013-01-31 | ||
JP2013017341 | 2013-01-31 | ||
JP2013266840A JP6181548B2 (en) | 2013-01-31 | 2013-12-25 | Waste treatment facility |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014167382A JP2014167382A (en) | 2014-09-11 |
JP6181548B2 true JP6181548B2 (en) | 2017-08-16 |
Family
ID=51617155
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013266840A Active JP6181548B2 (en) | 2013-01-31 | 2013-12-25 | Waste treatment facility |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6181548B2 (en) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6523007B2 (en) * | 2015-03-26 | 2019-05-29 | 月島機械株式会社 | Fluidized bed incinerator |
JP6580398B2 (en) * | 2015-07-09 | 2019-09-25 | 株式会社クボタ | Waste treatment facility and operation method of waste treatment facility |
KR101596931B1 (en) * | 2015-07-16 | 2016-02-23 | 한국수자원공사 | High Efficiency Batch Type Thermal Hydrolysis System containing Intergrated Condenser-Heat Exchanger and Method |
JP6657815B2 (en) * | 2015-11-09 | 2020-03-04 | 大同特殊鋼株式会社 | Sludge carbonization equipment |
CN106801886B (en) * | 2017-03-07 | 2023-06-27 | 国能龙源环保有限公司 | Cooling and heat exchanging system for eliminating white smoke plume of coal-fired power plant and operation method thereof |
JP6914696B2 (en) * | 2017-03-31 | 2021-08-04 | 三菱重工業株式会社 | How to start a waste treatment plant and a waste treatment plant |
JP6280668B1 (en) * | 2017-09-15 | 2018-02-14 | 株式会社神鋼環境ソリューション | Waste treatment facility |
CN109442427A (en) * | 2018-12-10 | 2019-03-08 | 青岛皇冠五金有限公司 | The processing unit and processing method of a kind of mental package object surface hazardous waste |
JP7311451B2 (en) * | 2020-03-25 | 2023-07-19 | メタウォーター株式会社 | Attraction system, Incineration system |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50132343A (en) * | 1974-03-02 | 1975-10-20 | ||
JPH05332501A (en) * | 1992-06-04 | 1993-12-14 | Kubota Corp | Complex power generating facility for dust incinerator |
JPH06347181A (en) * | 1993-06-04 | 1994-12-20 | Ngk Insulators Ltd | Radiation-type heat exchanger and operating method therefor |
JP3038585U (en) * | 1996-12-09 | 1997-06-20 | 株式会社よしみね | Air preheater |
JP2000074359A (en) * | 1998-06-16 | 2000-03-14 | Abb Kk | Method and apparatus for processing dust incinerator waste gas |
JP2001295612A (en) * | 2000-02-10 | 2001-10-26 | Hiroyasu Tanigawa | Various steam/gas combined turbine engines |
DE10039246C2 (en) * | 2000-08-11 | 2002-06-13 | Atz Evus | Process for converting thermal energy into mechanical work |
JP2002371860A (en) * | 2001-06-15 | 2002-12-26 | Kubota Corp | Power generating method by use of pressurizing combustion furnace for burning waste |
JP2003193865A (en) * | 2001-12-27 | 2003-07-09 | Kansai Tlo Kk | Gas turbine power generation system, gas turbine power system, and starting method therefor |
JP2005321131A (en) * | 2004-05-07 | 2005-11-17 | Sanki Eng Co Ltd | Sludge incinerating system |
JP4831309B2 (en) * | 2005-12-20 | 2011-12-07 | 独立行政法人土木研究所 | Waste treatment facility and waste treatment method |
JP5187732B2 (en) * | 2007-11-16 | 2013-04-24 | 独立行政法人土木研究所 | Operation method of pressurized fluidized incineration equipment and pressurized fluidized incineration equipment |
-
2013
- 2013-12-25 JP JP2013266840A patent/JP6181548B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014167382A (en) | 2014-09-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6181548B2 (en) | Waste treatment facility | |
EP2431579B1 (en) | Multipurpose thermal power plant system | |
JP5500642B2 (en) | Low-temperature heat recovery system from exhaust gas after waste gas treatment facility of waste incineration facility | |
CN102574049B (en) | For CO2the generating equipment of trapping | |
CN105091016B (en) | Coal-fired oxygen plant with heat integration | |
JP2012522961A (en) | Economic use of air preheating | |
JP2006218383A (en) | High water content organic waste treatment system | |
JP5852252B2 (en) | Coal-fired boiler equipment, coal drying method in coal-fired boiler equipment | |
JP5893969B2 (en) | Sludge drying system | |
CN208372813U (en) | Smoke processing system for waste incineration combined power generation plant | |
US9863281B2 (en) | Carbon dioxide capture interface for power generation facilities | |
CN201406370Y (en) | Totally-enclosed sludge drying and burning device | |
JP2004309079A (en) | White smoke preventing device for combustion facility | |
JP2009121778A (en) | Pressurized fluidized incineration facility and operation method for pressurized fluidized incineration facility | |
JP2005321131A (en) | Sludge incinerating system | |
WO2013146384A1 (en) | Waste treatment facility | |
CN210772215U (en) | Smoke tower integrated smoke waste heat recovery device for waste incineration power plant | |
WO2020174730A1 (en) | Apparatus and method for treating combustion exhaust gas | |
JP2003074375A (en) | Gas-turbine-incorporated boiler | |
JP2020056541A (en) | Waste treatment facility | |
CN103614509A (en) | Carbon steel converter dry cloth bag dust removal process and device capable of recovering waste heat in whole process | |
KR102322020B1 (en) | Dust collection and waste heat recovery system of the incineration boiler | |
CN104775933A (en) | Afterheat cascaded utilization system of electricity generating internal combustion engine | |
CN218269134U (en) | Sensible heat and latent heat deep utilization system of flue gas of ultralow-emission waste incineration power plant | |
JP2012251679A (en) | Steam use system in sludge incineration plant |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160818 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170518 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170523 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170623 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170704 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170720 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6181548 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R157 | Certificate of patent or utility model (correction) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R157 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |